DE102019004806A1 - Porous ceramic moldings, process for their production - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Werkstoffwissenschaften und der Keramik und behandelt die Herstellung poröser keramischer Formkörper, sowie Gegenständen und akustischen Schallabsorbern aus diesen porösen keramischen Formkörpern.Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Herstellung poröser keramischer Formkörper ohne jeglichen Einsatz toxischer Zusatzstoffe, der Verzicht auf eingebrachte Kunststoffe und einer, auf einen entsprechenden komplexen Anlagenaufbau verzichtenden, einfachen Methode.Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird aus einem keramischen Material, unter zu Hilfenahme von zugesetzten Additiven, eine Suspension hergestellt. Durch die Zugabe einer Säure wird eine chemische Reaktion erzeugt und die Suspension daraufhin durch einen erzeugten Unterdruck aufgeschäumt, der nach Erstarrung/Verfestigung des Formkörpers wieder ausgeglichen wird, woraufhin dieser nach vollständiger Austrocknung, versintert werden kann.The invention relates to the field of materials science and ceramics and deals with the production of porous ceramic molded bodies, as well as objects and acoustic sound absorbers from these porous ceramic molded bodies. The object of the present invention is the production of porous ceramic molded bodies without any use of toxic additives, the Dispensing with introduced plastics and a simple method that dispenses with a corresponding complex system structure. In the method according to the invention, a suspension is produced from a ceramic material with the aid of added additives. By adding an acid, a chemical reaction is generated and the suspension is then foamed by a generated negative pressure, which is compensated again after the solidification / solidification of the shaped body, whereupon it can be sintered after it has completely dried out.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Werkstoffwissenschaften und der Keramik und behandelt die Herstellung poröser keramischer Formkörper, sowie Gegenständen und akustischen Schallabsorbern aus diesen porösen keramischen Formkörpern.The invention relates to the field of materials science and ceramics and deals with the production of porous ceramic molded bodies, as well as objects and acoustic sound absorbers from these porous ceramic molded bodies.

Verschiedene Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Schäumen sind bekannt. Bekannt ist ein Verfahren( DE 19621638C2 ) zur Erzeugung eines keramischen Schaums durch das Infiltrieren eines Polymerschaums nach dem Schwarzwalder-Verfahren.Various methods of making porous ceramic foams are known. One method is known ( DE 19621638C2 ) for producing a ceramic foam by infiltrating a polymer foam using the Schwarzwalder process.

Nachteilig bei dieser Art der Herstellung ist die Verwendung einer Kunststoffmatrix (meist PUR). Dies resultiert in einem hohen Kunststoffverbrauch. Zudem entstehen beim Ausbrennen der Matrix giftige Gase. Darüber hinaus resultieren aus dieser Herstellungsmethode Schäume mit Hohlstegen.The disadvantage of this type of production is the use of a plastic matrix (mostly PUR). This results in a high consumption of plastic. In addition, when the matrix burns out, poisonous gases are produced. In addition, this production method results in foams with hollow webs.

Bekannt ist ein Verfahren aus DE 102012211390B4 bei dem die Schaumherstellung durch das Einbringen eines Treibmittels erfolgt. Eine keramische Suspension aus Wasser oder einem Lösungsmittel hergestellt, woraufhin ein Treibmittel (Schäumungsmittel W53) und eine Polymerkomponente hinzugesetzt wird. Die Reaktion des Treibmittels führt dazu, dass Gasblasen in die Suspension eingebracht werden und die Suspension aufschäumt. Der Schaum wird durch die Vernetzung der Polymerkomponente konsolidiert. Die Komponente wird bei der Versinterung ausgebrannt.One method is known from DE 102012211390B4 in which the foam is produced by introducing a blowing agent. A ceramic suspension made from water or a solvent, after which a blowing agent (foaming agent W53) and a polymer component are added. The reaction of the propellant leads to gas bubbles being introduced into the suspension and the suspension foaming. The foam is consolidated by the crosslinking of the polymer component. The component is burned out during sintering.

Bekannt ist ein Verfahren zur Schaumherstellung mittels einer Direktschäumung durch Luft (aus WO 97/45381 A1 ). Eine keramische Suspension aus Wasser oder einem Lösungsmittel und einer Polymerkomponente mit Hilfe durch einen Spezialrührer eingebrachter Luft aufgeschäumt und durch die Vernetzung der Polymerkomponente konsolidiert. Die Komponente wird bei der Versinterung ausgebrannt.A method for producing foam by means of direct foaming through air is known (from WO 97/45381 A1 ). A ceramic suspension made of water or a solvent and a polymer component is foamed with the help of air introduced by a special stirrer and consolidated by the crosslinking of the polymer component. The component is burned out during sintering.

Nachteilig bei diesen genannten Verfahren ist, dass die Aufschäumung schwierig zu kontrollieren ist.The disadvantage of these processes mentioned is that the foaming is difficult to control.

Ebenfalls bekannt ist eine Vorrichtung zur Schaumerzeugung ( DE G9116615U1 ) mit Hilfe einer Gas- und einer Mischkammer, die mittels einer porösen Wand voneinander getrennt sind. Durch ein erzeugtes Druckgefälle zwischen den Kammern, wird ein fluid-pastöses Medium in der Mischkammer, vom durch das Druckgefälle einströmenden Gas, von der Gas- in die Mischkammer hindurch, aufgeschäumt.A device for generating foam is also known ( DE G9116615U1 ) with the help of a gas chamber and a mixing chamber, which are separated from one another by a porous wall. As a result of a pressure gradient generated between the chambers, a fluid-pasty medium in the mixing chamber is foamed by the gas flowing in through the pressure gradient from the gas into the mixing chamber.

Nachteilig ist der relativ kompliziert Anlagenaufbau und der entsprechende Aufwand zur Herstellung.Disadvantages are the relatively complicated system structure and the corresponding manufacturing expense.

Bekannt sind physikalische Schäumungsverfahren, wie ( EP 91106755 ), bei denen die Expansion des zu schäumenden Mediums durch eine Druck- und/oder Temperaturerhöhung einstellt.Physical foaming processes are known, such as ( EP 91106755 ), in which the expansion of the medium to be foamed is set by an increase in pressure and / or temperature.

Von Nachteil ist dabei die erforderliche Energiemenge zur Druck- und/oder Temperaturerhöhung und der damit erforderliche Anlagenaufbau zur Schäumung.The disadvantage here is the amount of energy required to increase the pressure and / or temperature and the necessary system structure for foaming.

Ebenfalls bekannt ist ein Verfahren ( EP 1587772A1 ), bei welchem in eine Suspension des zu schäumenden Mediums, Kunststoffpartikel aus Polystyrol eingebracht werden. Unter Temperatureinfluss vergrößern diese Kunststoffpartikel ihr Volumen. Die Kunststoffpartikel werden abschließend durch Ausbrennen entfernt.A method is also known ( EP 1587772A1 ), in which plastic particles made of polystyrene are introduced into a suspension of the medium to be foamed. Under the influence of temperature, these plastic particles increase their volume. The plastic particles are then removed by burning out.

Von Nachteil ist hier das Ausbrennen der Kunststoffpartikel und der damit verbundenen Entstehung toxischer Gase, sowie der entsprechende Verbrauch an Kunststoff.The disadvantage here is the burning out of the plastic particles and the associated formation of toxic gases, as well as the corresponding consumption of plastic.

Bekannt ist ein Verfahren der Direktschäumung mit Gefriertrocknung zur Schaumherstellung aus einem keramischen und/oder pulvermetallurgischen Material ( DE 102008000100A1 ). Hierbei wird eine Suspension aus einem keramischen und/oder metallischem Partikeln mit Wasser oder einem anderen Lösungsmedium, einem Bindemittel und etwaigen Zusatzstoffen, sowie einem Suspendiermittel hergestellt. Das Prinzip verfolgt die Erstarrung des Suspendiermittels an seinem Triplepunkt, durch eine Druckabsenkung oder einer Druckabsenkung und Temperaturerhöhung. Das Suspendiermittel wird darauf folgend sublimiert und entfernt, wobei die verfestigte Schaumstruktur erhalten bleibt. Abschließend wird die so entstandene Struktur durch Versintern verfestigt.A method of direct foaming with freeze-drying for producing foam from a ceramic and / or powder-metallurgical material is known ( DE 102008000100A1 ). In this case, a suspension is produced from a ceramic and / or metallic particle with water or another solvent medium, a binding agent and any additives, and a suspending agent. The principle pursues the solidification of the suspending agent at its triple point, through a pressure drop or a pressure drop and temperature increase. The suspending agent is then sublimed and removed, the solidified foam structure being retained. Finally, the resulting structure is solidified by sintering.

Nachteilig bei dieser Herstellungsmethode sind die sehr niedrigen Drücke von 125 PA zur Sublimation des Suspendiermittels und somit zur Schaumerzeugung und der damit verbundene Anlagenaufbau und entsprechende Energieaufwand.Disadvantages of this production method are the very low pressures of 125 PA for sublimation of the suspending agent and thus for foam generation and the associated system structure and corresponding energy consumption.

Ein Verfahren ( DE 102006031213B3 ) zur Erzeugung von Stahlschaum mittels einer Säure als Treibmittel ist bekannt. Dabei wird ein Stahlpulver mit Wasser, sowie einem Stabilisator ein Schlicker hergestellt und mit Phosphorsäure versetzt. Dabei entstehen Wasserstoffblasen, die die Masse aufschäumen lassen und zudem verfestigen. Der Schaumkörper wird getrocknet und versintert.A procedure ( DE 102006031213B3 ) for the production of steel foam using an acid as a blowing agent is known. A steel powder is produced with water and a stabilizer, a slip, and phosphoric acid is added. This creates hydrogen bubbles that cause the mass to foam and also solidify. The foam body is dried and sintered.

Nachteilig ist hier, dass Phosphorsäure ökologisch nicht unbedenklich ist. Zudem ist man bei der Wahl der metallischen und keramischen Pulver eingeschränkt.The disadvantage here is that phosphoric acid is not ecologically harmless. In addition, the choice of metallic and ceramic powders is limited.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Herstellung poröser keramischer Formkörper ohne jeglichen Einsatz toxischer Zusatzstoffe, der Verzicht auf eingebrachte Kunststoffe und einer, auf einen entsprechenden komplexen Anlagenaufbau verzichtenden, einfachen Methode.The object of the present invention consists in the production of porous ceramic molded bodies without any use of toxic additives, the avoidance of introduced plastics and a simple method that does not require a corresponding complex system structure.

Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by the invention specified in the independent claims. Advantageous configurations are the subject of the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die physikalische Methode der Direktschäumung durch eine Absenkung des Umgebungsdrucks gegenüber dem Normaldruck, zusammen mit einer chemischen Reaktion durch die Zugabe einer Säure, die somit als Treibmittel fungiert, zur Herstellung poröser keramischer Formkörper genutzt.In the process according to the invention, the physical method of direct foaming by lowering the ambient pressure compared to normal pressure, together with a chemical reaction by adding an acid, which thus functions as a blowing agent, is used to produce porous ceramic moldings.

Vorteilhafterweise sind als verwendeten keramischen Materialien Porzellan und/oder Steinzeug und/ oder Steingut und/oder Ton vorhanden.The ceramic materials used are advantageously porcelain and / or stoneware and / or earthenware and / or clay.

Vorteilhafterweise bestehen die hergestellten porösen keramischen Formkörper aus offenzelligen und/oder geschlossenzelligen und/oder einer Mischform aus offenen- und geschlossenzelligen miteinander fest verbunden Stegen.The porous ceramic molded bodies produced advantageously consist of open-cell and / or closed-cell and / or a mixed form of open-cell and closed-cell webs firmly connected to one another.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Suspension aus mindestens einer keramischen Trockenmasse mit Wasser hergestellt. Die keramische Trockenmasse enthält bereits ein, im Sprühtrocknungsverfahren eingebrachtes Dispergiermittel und/oder dieses wird zur Trockenmasse hinzugefügt. Zur Veränderung der Fließeigenschaften der Suspension können Plastifizierungsadditive und/oder Dispergiermittel hinzugesetzt werden. Die daraus hergestellte Suspension wird mit einer Säure und mindestens einem Verdickungsmittel versetzt, die eine Reaktion des Dispergiermittels mit der Säure und die Erzeugung von Gasbläschen innerhalb der Suspension, bewirkt. Nach einer Ruhezeit, bis das Treibmittel vollständig in der Suspension eingewirkt ist, kann die Suspension in eine Negativform eingebracht werden und durch ein Absenken des Umgebungsdruckes, was eine Volumenexpansion zur Folge hat, aufgeschäumt werden, wobei die Struktur des porösen Formkörpers, während der Unterdruckphase erstearrt/verfestigt und nach Wiederherstellung des Normaldruckes vollständig getrocknet und versintert werden kann.In the method according to the invention, a suspension of at least one ceramic dry mass is produced with water. The ceramic dry mass already contains a dispersant introduced in the spray drying process and / or this is added to the dry mass. To change the flow properties of the suspension, plasticizing additives and / or dispersants can be added. The suspension produced therefrom is mixed with an acid and at least one thickening agent, which causes a reaction of the dispersant with the acid and the generation of gas bubbles within the suspension. After a period of rest until the propellant is completely absorbed in the suspension, the suspension can be introduced into a negative mold and foamed by lowering the ambient pressure, which results in volume expansion, the structure of the porous molded body solidifying during the vacuum phase / solidified and can be completely dried and sintered after the normal pressure has been restored.

Vorteilhaft für das Verfahren sind Drücke von 70-250 hPa. Dadurch entfällt die Notwendigkeit zur Erzeugung sehr niedriger Drücke.Pressures of 70-250 hPa are advantageous for the process. This eliminates the need to generate very low pressures.

Vorteilhafterweise erfolgt die Erzeugung des Unterdrucks innerhalb einer Minute.The negative pressure is advantageously generated within one minute.

Ebenso vorteilhafterweise handelt es sich bei der eingebrachten Säure um toxikologisch unbedenkliche Carbonsäuren.Likewise advantageously, the acid introduced is a toxicologically harmless carboxylic acid.

Vorteilhafterweise sind dies Citronensäure und Ethansäure.These are advantageously citric acid and ethanoic acid.

Von Vorteil ist es, wenn die Porengröße und das Expansionsvolumen über die Viskosität der Suspension eingestellt werden. Dies erfolgt durch die Einbringung von Plastifizierungsadditiven und/ oder Verdickungs- und/oder Dispergiermitteln.It is advantageous if the pore size and the expansion volume are adjusted via the viscosity of the suspension. This is done by introducing plasticizing additives and / or thickeners and / or dispersants.

Von Vorteil ist es wenn das zugesetzte Dispergiermittel Natriumcarbonat und/oder Gießfix und/oder Formsil ist.It is advantageous if the added dispersant is sodium carbonate and / or Gießfix and / or Formsil.

Vorteilhafterweise sind als Plastifizierer Aloe Vera, Ascorbinsäure, Bentone, Bentonit, Harnstoff und Lecithin(Soja) vorhanden.Aloe vera, ascorbic acid, bentone, bentonite, urea and lecithin (soy) are advantageously present as plasticizers.

Vorteilhafterweise sind als Verdickungsmittel Weizenstärke und/oder Weizenmehl vorhanden.Wheat starch and / or wheat flour are advantageously present as thickeners.

Vorteilhafterweise kann die Ruhezeit, bis zur vollständigen Einwirkung des Treibmittels in der Suspension, einer Sekunde bis 20 Minuten betragen.Advantageously, the rest time until the propellant takes effect in the suspension can be from one second to 20 minutes.

Vorteilhafterweise bestehen die Negativformen zur Feuchtigkeitsabsorption aus Gips.The negative forms for moisture absorption are advantageously made of plaster of paris.

Vorteilhafterweise erfolgt die Absenkung des Umgebungsdruckes mindestens bis zur Erstarrung/ Verfestigung des Formkörpers.Advantageously, the lowering of the ambient pressure takes place at least until the solidification / solidification of the molded body.

Ebenso von Vorteil ist, dass die Erstarrung/Verfestigung, bis zur Austrocknung des Formkörpers, ohne zusätzlich eingebrachte Wärme- oder Energiezufuhr erfolgen kann.It is also advantageous that the solidification / solidification, up to the point where the molded body dries out, can take place without the additional supply of heat or energy.

Vorteilhafterweise erfolgt die Wiederherstellung des Normaldruckes stetig in zwei bis zehn Minuten.

  • 45)
    • 1 zeigt schrittweise die Herstellung der erfindungsgemäßen porösen keramischen Formkörper in einem Flussdiagramm.
  • 38) Die erfindungsgemäßen porösen keramischen Formkörper werden hergestellt, indem aus einem keramischen Material eine Suspension hergestellt wird (1). Die Suspension enthält eine keramischen Trockenmasse, die aus Porzellan und/oder Steinzeug und/oder Steingut und/oder Ton besteht, zur keramischen Trockenmasse zugesetzten Additiven, wie vorteilhafterweise mindestens einem vorhandenen und/oder einem zur keramischen Trockenmasse eingebrachtem Dispergiermittel und mindestens einem Plastifizierer und dem Suspendiermittel Wasser.
  • 39) Die hergestellte Suspension wird daraufhin mit einer Säure versetzt (2). Vorteilhafterweise kommen mindestens eine Carbonsäure zum Einsatz. Genauer werden Citronensäure (>30%) und/oder 15-prozentige Ethansäure eingebracht. Diese wird zusammen mit einem Verdickungsmittel in die Suspension eingerührt. Vorteilhafterweise wird als Verdickungsmittel Weizenmehl und/oder -stärke verwendet. Das Einbringen der Säure bewirkt eine chemische Reaktion innerhalb der Suspension mit dem Dispergiermittel, was zu einer gasabspaltenden Reaktion führt. Nach einer Ruhezeit (3), bis das Treibmittel vollständig in der Suspension eingewirkt ist, die vorteilhafterweise einer Sekunde bis 20 Minuten betragen kann, wird die Suspension in Negativformen aus Gips gefüllt (4). Unmittelbar daraufhin wird ein Unterdruck hergestellt (5), der dazu führt, dass sich die in der Suspension eingebrachten Gasblasen ausdehnen und ihr Volumen vergrößern. Vorteilhafterweise beträgt der hergestellte Unterdruck zwischen 70 und 250 hPa und wird innerhalb einer Minute, ausgehend vom Normaldruckzustand, eingestellt. Der aufgeschäumte Formkörper verbleibt mindestens bis zu seiner Erstarrung/Verfestigung im konstanten Unterdruckumgebungszustand. Anschließend erfolgt die stetige Wiederherstellung des Normaldruckzustandes (6). Vorteilhafterweise in einer Zeitspanne von zwei bis 10 Minuten. Der verfestigte poröse Formkörper kann danach vollständig getrocknet und abschließend versintert werden.
The normal pressure is advantageously restored steadily in two to ten minutes.
  • 45)
    • 1 shows step-by-step the production of the porous ceramic shaped bodies according to the invention in a flow diagram.
  • 38) The porous ceramic molded bodies according to the invention are produced by producing a suspension from a ceramic material ( 1 ). The suspension contains a ceramic dry mass, which consists of porcelain and / or stoneware and / or earthenware and / or clay, additives added to the ceramic dry mass, such as advantageously at least one existing and / or one dispersant introduced into the ceramic dry mass and at least one plasticizer and the suspending agent water.
  • 39) The prepared suspension is then treated with an acid ( 2 ). At least one carboxylic acid is advantageously used. More precisely, citric acid (> 30%) and / or 15 percent ethanoic acid are introduced. This is stirred into the suspension together with a thickener. Wheat flour and / or starch is advantageously used as the thickening agent. The introduction of the acid causes a chemical reaction within the suspension with the dispersant, which leads to a gas-releasing reaction. After a rest period ( 3 ), until the propellant has completely acted in the suspension, which can advantageously take one second to 20 minutes, the suspension is filled into negative molds made of plaster of paris ( 4th ). Immediately thereafter, a negative pressure is created ( 5 ), which causes the gas bubbles introduced in the suspension to expand and increase their volume. The negative pressure produced is advantageously between 70 and 250 hPa and is set within one minute, starting from the normal pressure state. The foamed molded body remains in the constant negative pressure environment at least until it solidifies / solidifies. The normal pressure state is then continuously restored ( 6th ). Advantageously within a period of two to 10 minutes. The solidified porous molding can then be completely dried and then sintered.

Mit der erfindungsgemäßen Herstellung können Formkörper unterschiedlicher Porenkonfigurationen hergestellt werden. Der getrocknete poröse keramische Formkörper kann mit sämtlichen bekannten mechanischen Bearbeitungsmehtoden behandelt werden.With the production according to the invention, moldings of different pore configurations can be produced. The dried porous ceramic shaped body can be treated with all known mechanical processing methods.

Durch die beschriebene Erfindung ist es möglich, eine Herstellung poröser keramischer Formkörper ohne besonderen industriellen Aufwands, bezüglich Anlagenaufbau zu realisieren. Alle eingesetzten Materialien sind kostengünstig und umwelttechnisch unbedenklich.The described invention makes it possible to produce porous ceramic molded bodies without any particular industrial outlay in terms of system construction. All materials used are inexpensive and environmentally safe.

Durch das Einbringen der Säure in die Suspension ist eine hohe Viskosität bei gleichzeitiger Gaszufuhr in die Suspension erreichbar, wodurch der entstandene poröse keramische Formkörper ohne weitere Energiezufuhr konsolidiert werden kann.By introducing the acid into the suspension, a high viscosity can be achieved with a simultaneous supply of gas into the suspension, as a result of which the resulting porous ceramic shaped body can be consolidated without additional energy input.

Durch die beschriebene Erfindung ist es möglich poröse keramische Formkörper als Gegenstände und zur akustischen Schallabsorption herzustellen. Die im Formkörper enthaltene Luft setzt die Schallenergie in thermische Energie um.The invention described makes it possible to produce porous ceramic molded bodies as objects and for acoustic sound absorption. The air contained in the molded body converts the sound energy into thermal energy.

Nachfolgend wird die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using several exemplary embodiments.

Beispiel 1example 1

Aus 100g Porzellantrockenmasse (KPCL PC 010B, Imery Limoges-Weichporzellan) wird mit den Beimengungen von 0,4g Harnstoff und 47g Wasser ein Suspension unter händischem Rühren oder mit Hilfe eines Rührgerätes hergestellt. Anschließend erfolgt die Zugabe von 17g Ethansäure (15%tig) und 9g Weizenstärke und deren Vermengung mit anschließender Ruhezeit von zehn Minuten. Daraufhin erfolgt das Füllen der Negativform aus Gips (zylindrisch, Durchmesser: 8,5 cm, Wandstärke 2cm) und das Einbringen in eine Vakuumkammer. Der Unterdruck wird innerhalb einer Minute auf 130 hPa eingestellt. Die Form verweilt 15 Minuten in der Kammer. Der Normaldruck wird daraufhin stetig, innerhalb von fünf Minuten, wieder hergestellt. Der poröse keramische Formkörper kann nach der Trocknung ausgeformt und bei entsprechender Sintertemperatur versintert werden.A suspension is made from 100 g dry porcelain mass (KPCL PC 010B, Imery Limoges soft porcelain) with the admixtures of 0.4 g urea and 47 g water while stirring manually or with the aid of a stirrer. Then 17 g of ethanoic acid (15% strength) and 9 g of wheat starch are added and mixed with a subsequent resting time of ten minutes. The plaster negative mold (cylindrical, diameter: 8.5 cm, wall thickness 2 cm) is then filled and placed in a vacuum chamber. The negative pressure is set to 130 hPa within one minute. The mold stays in the chamber for 15 minutes. The normal pressure is then steadily restored within five minutes. The porous ceramic shaped body can be shaped after drying and sintered at the appropriate sintering temperature.

Beispiel2Example2

Aus 100g Steinzeugtrockenmasse (Steinzeug, Witgert 24060) wird mit den Beimengungen von 0,44g Harnstoff, 0,44g Natriumcarbonat, 10g Bentonit, 0,5g Sojalecithin und 65g Wasser ein Suspension unter händischem Rühren oder mit Hilfe eines Rührgerätes hergestellt. Anschließend erfolgt die Zugabe von 17g Ethansäure (15%tig) und 9g Weizenstärke und deren Vermengung mit anschließender Ruhezeit von zehn Minuten. Daraufhin erfolgt das Füllen der Negativform aus Gips (zylindrisch, Durchmesser: 8,5 cm, Wandstärke 2cm) und das Einbringen in eine Vakuumkammer. Der Unterdruck wird innerhalb einer Minute auf 110 hPa eingestellt. Die Form verweilt, bei konstantem Unterdruck, 20 Minuten in der Kammer. Der Normaldruck wird daraufhin stetig, innerhalb von fünf Minuten wieder hergestellt. Der poröse keramische Formkörper kann nach der Trocknung ausgeformt und bei entsprechender Sintertemperatur versintert werden.A suspension is made from 100g dry stoneware (stoneware, Witgert 24060) with the admixtures of 0.44g urea, 0.44g sodium carbonate, 10g bentonite, 0.5g soy lecithin and 65g water while stirring manually or with the help of a mixer. Then 17 g of ethanoic acid (15% strength) and 9 g of wheat starch are added and mixed with a subsequent resting time of ten minutes. The plaster negative mold (cylindrical, diameter: 8.5 cm, wall thickness 2 cm) is then filled and placed in a vacuum chamber. The negative pressure is set to 110 hPa within one minute. The mold remains in the chamber for 20 minutes at constant negative pressure. The normal pressure is then steadily restored within five minutes. The porous ceramic shaped body can be shaped after drying and sintered at the appropriate sintering temperature.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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  • DE 102012211390 B4 [0004]DE 102012211390 B4 [0004]
  • WO 97/45381 A1 [0005]WO 97/45381 A1 [0005]
  • DE G9116615 U1 [0007]DE G9116615 U1 [0007]
  • EP 91106755 [0009]EP 91106755 [0009]
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  • DE 102006031213 B3 [0015]DE 102006031213 B3 [0015]

Claims (16)

Verfahren zur Herstellung poröser Formkörper, die mindestens aus einem keramischen Material bestehen, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Herstellung einer Suspension, die mindestens ein Dispergiermittel und einen oder mehrere Plastifizierer enthält. -Versetzten der Suspension mit einer Säure und einem oder mehreren Verdickungsmitteln -Ruhen lassen der versetzten Suspension, bis das Treibmittel vollständig eingewirkt ist. -Verfüllen der Suspension in Negativformen und anschließendem Anlegen eines Unterdrucks bis mindestens zur Erstarrung und Verfestigung der porösen Struktur. -Wiederherstellen des NormaldrucksProcess for the production of porous shaped bodies which consist of at least one ceramic material, characterized by the following steps: Production of a suspension which contains at least one dispersant and one or more plasticizers. - Adding an acid and one or more thickening agents to the suspension - Allowing the added suspension to rest until the propellant has taken effect. -Filling the suspension in negative molds and then applying a negative pressure until at least solidification and solidification of the porous structure. -Restore normal pressure Verfahren nach Anspruch (1), bei dem als verwendeten keramische Materialien Porzellan und/oder Steinzeug und/oder Steingut und/oder Ton vorhanden sind.Method according to Claim (1), in which the ceramic materials used are porcelain and / or stoneware and / or earthenware and / or clay. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem die Suspension mit Wasser hergestellt wird.Process according to Claim (1), in which the suspension is produced with water. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem als zugesetzte Dispergiermittel Natriumcarbonat und/oder Gießfix und/oder Formsil vorhanden sind.Process according to Claim (1), in which sodium carbonate and / or Gießfix and / or Formsil are present as added dispersants. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem als Plastifizierer Aloe Vera, Ascorbinsäure, Bentone, Bentonit, Harnstoff und Lecithin(Soja) vorhanden sind.Method according to Claim 1, in which aloe vera, ascorbic acid, bentone, bentonite, urea and lecithin (soy) are present as plasticizers. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem als Säure Citronensäure und/oder Ethansäure vorhanden ist.Process according to Claim (1), in which citric acid and / or ethanoic acid is present as the acid. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem als Verdickungsmittel Weizenstärke und/oder Weizenmehl vorhanden ist.Process according to Claim (1), in which wheat starch and / or wheat flour is present as the thickening agent. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem ein Unterdruck von 70-250 hPa eingestellt wird.Method according to Claim (1), in which a negative pressure of 70-250 hPa is set. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem der Unterdruck innerhalb einer Zeitspanne von einer Minute erzeugt wird.Method according to Claim (1), in which the negative pressure is generated within a period of one minute. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem die Ruhezeit, bis das Treibmittel vollständig in der Suspension eingewirkt ist, einer Sekunde bis 20 Minuten beträgt.Method according to claim (1), wherein the resting time until the propellant is completely acted in the suspension is one second to 20 minutes. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem Negativformen aus Gips zur Anwendung kommen.Method according to Claim 1, in which negative molds made of plaster of paris are used. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem der Unterdruck, mindestens bis zur Erstarrung/Verfestigung des porösen Formkörpers, konstant erhalten bleibt.Process according to Claim 1, in which the negative pressure is maintained constant at least until the porous shaped body solidifies / solidifies. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem der Normaldruck stetig innerhalb von zwei bis zehn Minuten wieder hergestellt wird.Process according to Claim 1, in which the normal pressure is continuously restored within two to ten minutes. Verfahren nach Anspruch (1), bei dem über die Viskosität der Suspension und/oder die Gestalt der Negativform, die Volumenexpansion, die Porenanzahl und -größe, sowie die Formkörperstruktur beeinflusst werden.Process according to Claim (1), in which the viscosity of the suspension and / or the shape of the negative mold, the volume expansion, the number and size of pores and the structure of the molded body are influenced. Erstellte poröse keramische Formkörper, die aus geschlossen- oder offenzelligen, und/oder einer Mischung aus beiden Strukturen, die aus miteinander fest verbundenen Stegen bestehen.Produced porous ceramic moldings, which consist of closed or open-cell structures and / or a mixture of both structures, which consist of webs firmly connected to one another. Verwendung der erstellten porösen keramischen Formkörper als Material für den Produktbereich und als akustische Schallabsorber.Use of the created porous ceramic moldings as material for the product area and as acoustic sound absorbers.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2326937C2 (en) * 1972-05-30 1987-12-03 Valley Co Inc
DE102011013516A1 (en) * 2010-03-10 2011-12-15 Basf Se Method for manufacturing mold part e.g. A-column, in cladding part in body construction of automobile, involves processing mold part, where preferential direction of foaming lies perpendicular to propagation direction of foaming material

Patent Citations (2)

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